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采用 ZX 演算的多控制相位门合成应用于中性原子硬件
量子电路合成描述了将任意酉操作转换为固定通用门集的门序列的过程，该门集通常由给定硬件平台的原生操作定义。大多数当前合成算法旨在合成一组单量子比特旋转和一个额外的纠缠双量子比特门，例如 CX、CZ 或 Mølmer-Sørensen 门。然而，随着中性原子硬件的出现及其对两个以上量子比特门的原生支持，针对这些新门集量身定制的合成方法变得必要。在这项工作中，我们提出了一种使用 ZX 演算合成（多）控制相位门的方法。通过将量子电路表示为图形状的 ZX 图，可以利用对角门的独特图形结构来识别某些量子电路中固有存在的多控制相位门，即使原始电路中没有明确定义。我们在各种基准电路上评估了该方法，并将它们与标准 Qiskit 综合进行比较，比较了其在具有多控制门原生支持的中性原子硬件上的电路执行时间。我们的结果显示了当前最先进硬件的可能优势，并代表了第一个支持任意大小多控制相位门的精确综合算法。
原子干涉测量技术的进展及其对未来卫星重力任务所搭载量子加速度计性能的影响
冷原子干涉测量法的最新进展为量子惯性传感器的太空应用铺平了道路，随着太空中可进行的更长询问时间，量子惯性传感器的稳定性预计会大幅提高。本研究开发了一种马赫-曾德尔型冷原子加速度计的在轨模型。在不同的定位和旋转补偿方法假设下进行了性能测试，并评估了各种误差源对仪器稳定性的影响。本文讨论了空间原子干涉测量法的当前和未来进展，并从三种不同情景下研究了它们对卫星重力任务中量子传感器性能的影响：最先进情景（预计 5 年内准备好发射）、近期（预计在未来 10 到 15 年内发射）和远期情景（预计在未来 20 到 25 年内发射）。我们的结果表明，通过将静电加速度计放置在卫星的质心处，将量子加速度计放置在卫星的横向轨道轴上，可以实现最高灵敏度。我们表明，使用目前最先进的技术可以实现接近 5 10 10 m/s 2 / ffiffiffiffiffiffiffi Hz p 的灵敏度水平。我们还估计，在不久的将来和遥远的将来，太空中的原子干涉测量法预计将分别达到 1 10 11 m/s 2 / ffiffiffiffiffiffiffi Hz p 和 1 10 12 m/s 2 / ffiffiffiffiffiffi Hz p 的灵敏度水平。考虑到未来的量子加速度计的技术能力，提出了原子干涉测量法改进路线图，以最大限度地提高其性能。最后，讨论了在未来太空任务中使用超灵敏原子干涉测量法的可能性和挑战。2024 COSPAR。由 Elsevier BV 出版 这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。
使用无重原子敏化剂的电荷转移态荧光作为自参考来确定上转换量子产率
推荐引用 推荐引用 Kiseleva, N., Busko, D., Richards, BS, Filatov, MA, Turshatov (2020). 使用无重原子敏化剂的电荷转移态荧光作为自参考来确定上转换量子产率。《物理化学快报》11,XXX.，第 6560–6566 页。doi:10.1021/acs.jpclett.0c01902
NPL报告TQE 32持有原子时钟景观...
摘要在最近的几项政府委托报告和国家量子战略，弹性PNT政策框架和2023年国家风险登记册中的几项政府委托报告和特征中强调了英国对GNSS的依赖的脆弱性。持有原子钟是准确的本地计时源，可以为关键的国家基础设施（CNI）提供弹性的精度时间，以代替GNSS定时信号。本文档介绍了英国的持有原子钟技术的摘要，这是一项基准，以帮助支持英国主权商业保留原子钟制造能力的未来发展。这些持有时钟将主要用于英国定位，导航和计时（PNT）申请，包括英国CNI的规定。本文档总结了几个应用程序领域（现在和将来）的时机要求和标准，英国当前的原子钟开发进展以及英国当前的供应链和工业能力。在本报告的末尾，我们描述了我们对为UKS国家时机中心（NTC），未来的国家时机基础设施和UK CNI最终用户提供必要条款所需的协调英国持有时钟开发计划的基本要素。
AtomAgents：通过物理学进行合金设计和发现——……
新合金的设计是一个多尺度问题，需要采用整体方法，包括检索相关知识、应用先进的计算方法、进行实验验证和分析结果，而这个过程通常很慢，只有人类专家才能完成。机器学习 (ML) 可以帮助加速这一过程，例如通过使用深度替代模型将结构和化学特征与材料特性联系起来，反之亦然。然而，现有的数据驱动模型通常针对特定的材料目标，在整合领域外知识方面的灵活性有限，无法适应新的、不可预见的挑战。在这里，我们通过利用多个 AI 代理的独特功能来克服这些限制，这些代理在动态环境中自主协作以解决复杂的材料设计任务。所提出的物理感知生成式 AI 平台 AtomAgents 结合了大型语言模型 (LLM) 的智能以及在各个领域具有专业知识的 AI 代理之间的动态协作，包括知识检索、多模态数据集成、基于物理的模拟以及跨模态的综合结果分析，其中包括数值数据和物理模拟结果的图像。多智能体系统的协同努力可以解决复杂的材料设计问题，例如自主设计与纯金属相比性能增强的金属合金。我们的结果能够准确预测合金的关键特性，并强调了固溶体合金化在引导先进金属合金开发方面的关键作用。我们的框架提高了复杂多目标设计任务的效率，并为生物医学材料工程、可再生能源和环境可持续性等领域开辟了新途径。
Indira Gandhi原子研究中心-Kalpakkam
今年，年度报告有164篇技术文章。本报告的很大一部分反映了IGCAR关于FBTR，PFBR，R＆D在快速育种反应堆和燃油周期方面的特定任务活动的进展。其余章节表明了研究和发展，技术转移和社会福利计划中持续增长至关重要的基础研究。其他支持开发活动是基础架构和资源管理的一章的一部分。
从跟踪原子到利用电子自旋
maggie@lingenfelder-lab.com从简单的愿望到“看到原子”到探索绿色能源应用的电子旋转的旅程，这反映了我们对过去几十年来原子和亚原子世界的理解时的深刻进步。这些进步不仅在智力上令人满意，而且具有应对全球挑战的潜力，例如可持续能源。在我们的研究小组中，我们通过创建自定义的纳米结构材料来应对可持续能源的挑战，从而从自然界（生物仿生）中汲取灵感，从而整合了界面化学和表面物理学的基本原理。在此演示文稿中，我在光合作用过程中汲取灵感，以设计驱动电催化能量转换过程的土壤丰富的材料：例如CO 2电源和水分裂。使用尖端扫描探针显微镜使我们能够通过原位成像可视化纳米级的动态电化学过程[1]。我们收集的详细原子尺度信息激发了我们的进一步探索：使用利用电子旋转来增强电催化转换过程的非常规策略[2-4]。这种创新的方法使我们能够开发出最先进的材料，这些材料的电催化效率高两到三倍[3-4]。参考文献[1] Hai Phan，T.，Banjac，K.，Cometto，F。等。在Operando CO2电气中，电势控制的Cu-nanocuboid和石墨烯覆盖的Cu-nanocuboid的出现。纳米莱特2021 21，2059-2065。[2] Vensaus，P.，Liang，Y.，Ansermet，JP。等。通过磁场对质量传输的影响增强电催化。自然社区。2024，15，2867。[3] Liang，Y.，Banjac，K.，Martin，K。等。通过手性分子官能化杂交2D电极的手性分子官能化增强了电催化氧的进化。自然公共2022，13，3356。[4] Y. Liang，M。Lihter，M。Lingenfelder，用于清洁能量的电催化中的自旋控制。isr。J. Chem。 2022，62，e202200052。J. Chem。2022，62，e202200052。
使用反应微笑对原子经济进行定量分析：一种计算方法†/div>
我们提出了一种用于使用反应微笑来计算化学反应的原子经济算法的实施。Python编程用于连接RDKIT库来解析和解释化学结构，从而提供准确有效的化学可持续性计算。通过实施强大的算法来处理化学计量系数和多种反应，该方法对原子经济进行了全面的分析，这是绿色化学实践必不可少的指标。此外，这种计算方法可以轻松地集成到产生大量化学反应的AI应用中，作为筛选和优化步骤，进一步增强了可持续化学过程设计的潜力。我们通过几个案例研究证明了它的应用，强调了其有助于设计更可持续的化学过程的潜力。我们使用阿司匹林及其多个合成路线证明了这种方法。
AtomGPT：用于...的原子生成预训练转换器
图 1：AtomGPT 工作流程的示意图。AtomGPT 既可用于正向模型（原子结构到属性）预测，也可用于使用 LLM 的逆向设计（属性到原子结构生成）。a) 集成文本到材料属性预测、文本输入到原子结构生成、预筛选、统一机器学习力场 (MLFF) 优化和基于密度泛函理论 (DFT) 计算/实验 (Exp) 的验证过程 b) BCS 超导体 MgB 2 (JVASP-1151) 的示例晶体结构，c) 使用 ChemNLP 对 MgB 2 原子结构进行文本描述，包括明确的原子结构以及化学信息，d) 使用 Alpaca 格式的文本提示到明确的原子结构生成示例。
第十五届欧洲原子、分子和光子会议
• 电子、原子和分子的碰撞、高电荷离子、天体物理过程 • 原子和分子光谱、光诱导过程 • 飞秒和阿秒物理学、反应动力学、相干控制、强场 • 团簇、纳米粒子、生物分子、表面相互作用和自组装 • 冷和超冷原子、分子和离子、简并量子气体、超冷等离子体 • 基础物理学、精密测量、原子干涉和原子钟 • 量子技术、量子光学、腔 QED、量子信息